CN109176400A - 低阻力电磁拔销器及航天器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低阻力电磁拔销器及航天器，涉及航空航天技术领域，本发明提供的低阻力电磁拔销器包括拔销器外壳、衔铁运动部件、线圈组件和复位机构，其中：衔铁运动部件插装于拔销器外壳内，且可相对于拔销器外壳移动；线圈组件和复位机构均设于拔销器外壳内，线圈组件套设于衔铁运动部件和复位机构外部；复位机构与衔铁运动部件之间具有复位空隙，复位机构上具有用于将复位空隙中的气体排出的排气孔组。本发明提供的低阻力电磁拔销器能够减小由于气体不能顺畅排出而产生的附加阻力，保证衔铁运动部件能够快速的动作，在太空中的使用状态也与地面试验状态一致。

Description

低阻力电磁拔销器及航天器

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其是涉及一种低阻力电磁拔销器及航天器。

背景技术

电磁拔销器是指利用电磁转换原理，通过给线圈组件通电产生电磁力吸附销轴，销轴克服弹簧阻力运动，从而实现销轴对其它结构的约束或解除约束。

拔销器广泛应用于航空航天领域，主要用于飞行器上关键部件的约束或解除约束，其工作性能直接影响到航空航天飞行器的飞行成败。但是传统的拔销器内部运动空间都相对封闭，在地面试验中，该空间内气体在短时间内难以排出，对销轴运动产生附加阻力，延迟销轴的动作，对地面试验结果产生一定的不利影响，使得地面试验状态与高空或太空中使用状态不一致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低阻力电磁拔销器，能够减小由于气体不能顺畅排出而产生的附加阻力，保证衔铁运动部件能够快速的动作，在太空中的使用状态也与地面试验状态一致。另外提供一种使用上述低阻力电磁拔销器的航天器。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种低阻力电磁拔销器，包括拔销器外壳、衔铁运动部件、线圈组件和复位机构，其中：

所述衔铁运动部件插装于所述拔销器外壳内，且可相对于所述拔销器外壳移动；

所述线圈组件和所述复位机构均设于所述拔销器外壳内，所述线圈组件套设于所述衔铁运动部件和所述复位机构外部；

所述复位机构与所述衔铁运动部件之间具有复位空隙，所述复位机构上具有用于将所述复位空隙中的气体排出的排气孔组。

进一步地，所述复位机构包括轭铁、弹性件和传力杆，所述轭铁具有形成部分所述排气孔组的第一排气孔，所述弹性件设于所述第一排气孔内，所述传力杆插装至所述第一排气孔内且分别与所述衔铁运动部件和所述弹性件相抵，所述传力杆具有形成部分所述排气孔组的第二排气孔。

进一步地，所述第二排气孔包括横向排气孔和纵向排气孔，所述横向排气孔的轴线垂直于所述传力杆的轴线，所述纵向排气孔的轴线平行于所述传力杆的轴线。

进一步地，所述复位机构还包括插装至所述第一排气孔内的调节螺塞，所述调节螺塞具有形成部分所述排气孔组的第三排气孔，沿着所述弹性件的压缩方向所述调节螺塞相对于所述轭铁的位置可调，以调整所述弹性件的压缩量。

进一步地，所述第三排气孔的横截面为正多边形。

进一步地，所述衔铁运动部件包括衔铁、销轴和导套，所述导套设于所述衔铁远离所述复位机构的一端，且所述导套与所述销轴的材料不同，所述衔铁和所述导套之间形成用于插装所述销轴的盲孔。

进一步地，所述导套的材料为非金属材料，所述销轴为金属材料。

进一步地，所述线圈组件包括线圈和骨架，所述骨架与所述拔销器外壳的内壁形成容纳腔，所述线圈放置于所述容纳腔内。

进一步地，所述衔铁运动部件与所述拔销器外壳间隙配合。

第二方面，本发明还提供一种航天器，包括第一方面中任一种所述的低阻力电磁拔销器。

本发明提供的低阻力电磁拔销器及航天器能产生如下有益效果：

在使用上述低阻力电磁拔销器时，首先线圈组件通电，衔铁运动部件与线圈组件之间产生电磁力，在这个电磁力的作用下，衔铁运动部件朝向复位机构运动，此时衔铁运动部件与复位机构之间的空隙变小，空隙中的气体通过复位机构上的排气孔组顺利排出。

相对于现有技术来说，本发明第一方面提供的低阻力电磁拔销器能够顺利的将衔铁运动部件与复位机构之间的气体排出，减小由于气体不能顺畅排出而产生的附加阻力，保证衔铁运动部件能够快速的动作，在太空中的使用状态也与地面试验状态一致。

本发明第二方面提供的航天器有本发明第一方面提供的低阻力电磁拔销器，从而具有本发明第一方面提供的低阻力电磁拔销器所具有的一切有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的低阻力电磁拔销器中线圈组件未通电时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的低阻力电磁拔销器中线圈组件通电时的结构示意图。

图标：1－拔销器外壳；11－壳体；12－护盖；13－套筒；2－衔铁运动部件；21－衔铁；22－销轴；23－导套；3－线圈组件；31－线圈；32－骨架；4－复位机构；41－轭铁；411－第一排气孔；42－弹性件；43－传力杆；431－第二排气孔；4311－横向排气孔；4312－纵向排气孔；44－调节螺塞；441－第三排气孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1为本发明实施例提供的低阻力电磁拔销器中线圈组件未通电时的结构示意图；图2为本发明实施例提供的低阻力电磁拔销器中线圈组件通电时的结构示意图。

本实施例的目的在于提供一种低阻力电磁拔销器，如图1和图2所示，包括拔销器外壳1、衔铁运动部件2、线圈组件3和复位机构4，其中：

衔铁运动部件2插装于拔销器外壳1内，且可相对于拔销器外壳1移动；

线圈组件3和复位机构4均设于拔销器外壳1内，线圈组件3套设于衔铁运动部件2和复位机构4外部；

复位机构4与衔铁运动部件2之间具有复位空隙，复位机构4上具有用于将复位空隙中的气体排出的排气孔组。

在使用上述低阻力电磁拔销器时，首先线圈组件3通电，衔铁运动部件2与线圈组件3之间产生电磁力，在这个电磁力的作用下，衔铁运动部件2朝向复位机构4运动，此时衔铁运动部件2与复位机构4之间的空隙变小，空隙中的气体通过复位机构4上的排气孔组顺利排出。

相对于现有技术来说，本发明第一方面的实施例提供的低阻力电磁拔销器能够顺利的将衔铁运动部件2与复位机构4之间的气体排出，减小由于气体不能顺畅排出而产生的附加阻力，保证衔铁运动部件2能够快速的动作，在太空中的使用状态也与地面试验状态一致。

在一些实施例中，如图1和图2所示，为了保证不通电时复位机构4能够快速复位，复位机构4包括轭铁41、弹性件42和传力杆43，轭铁41具有形成部分排气孔组的第一排气孔411，弹性件42设于第一排气孔411内，传力杆43插装至第一排气孔411内且分别与衔铁运动部件2和弹性件42相抵，传力杆43具有形成部分排气孔组的第二排气孔431。

以图1和图2为例进行具体说明，当线圈组件3通电后，衔铁运动部件2与线圈组件3之间产生电磁力，在这个电磁力的作用下，衔铁运动部件2通过传力杆43压紧弹性件42朝向轭铁41运动，此时，衔铁运动部件2与轭铁41之间的复位空隙变小，空隙中的气体经过第二排气孔431进入第一排气孔411，再由第一排气孔411排入外界，减小由于气体不能顺畅排出而产生的附加阻力。当线圈组件3不通电时，电磁力消失，弹性件42释放弹性势能，使得衔铁运动部件2与轭铁41分离。

其中，弹性件42可以为压缩弹簧。

在一些实施例中，如图1所示，为了使得复位空隙中的气体能够更通畅的进入第二排气孔431中，第二排气孔431包括横向排气孔4311和纵向排气孔4312，横向排气孔4311与纵向排气孔4312连通，横向排气孔4311的轴线垂直于传力杆43的轴线，纵向排气孔4312的轴线平行于传力杆43的轴线。

具体地，横向排气孔4311设于传力杆43远离弹性件42的一端，纵向排气孔4312一端与横向排气孔4311直接连通，另一端与第一排气孔411直接连通。在使用时，复位空隙中的气体能够通过横向排气孔4311进入纵向排气孔4312中，保证气体通畅的排出。

在上述实施例的基础上，如图1所示，复位机构4还包括插装至第一排气孔411内的调节螺塞44。为了使得复位空隙中的气体能够顺利的排出，调节螺塞44具有形成部分排气孔组的第三排气孔441，第三排气孔441直接与第一排气孔411连通。沿着弹性件42的压缩方向调节螺塞44相对于轭铁41的位置可调，以调整弹性件42的压缩量。

在使用时，由于加工及装配误差可能会导致衔铁运动部件2的运动行程时间变化，调节螺塞44的设置可以对衔铁运动部件2的运动行程时间进行调节。当弹性件42的压缩量较小而缩短行程时间时，可以将调节螺塞44靠近传力杆43移动，增大弹性件42的压缩量，从而延长行程时间；当弹性件42的压缩量较大而延长行程时间时，可以将调节螺塞44原理传力杆43移动，减小弹性件42的压缩量，从而缩短行程时间。

需要说明的是，调节螺塞44可以与轭铁41螺纹连接，调节螺塞44也可以与轭铁41卡扣连接。为了方便调节螺塞的调节。在至少一个实施例中，调节螺塞44与轭铁41螺纹连接。

在上述实施例的基础上，第三排气孔441的横截面为正多边形，使用前，调解人员可以使用扳手将调节螺塞44安装至轭铁41上，同时也方便了调节螺塞44的调节。

具体地，第三排气孔441的横截面可以为正方形、正六边形或者正三角形。

在至少一个实施例中，第三排气孔441的横截面为正六边形。

在一些实施例中，如图1所示，衔铁运动部件2包括衔铁21、销轴22和导套23，导套23设于衔铁21远离复位机构4的一端。为了使得衔铁运动部件2能够具有更好的性能，导套23与销轴22的材料不同，具体地，导套23的材料可以为摩擦系数较低的材料，降低衔铁运动部件2运动过程中受到的摩擦阻力，销轴22的材料可以为强度较大的材料，保证衔铁运动部件2的结构强度。衔铁21和导套23之间形成用于插装销轴22的盲孔。

其中，盲孔可以为螺纹孔，销轴22的外表面具有用于与螺纹孔配合的外螺纹。在安装时，可以将销轴22依次旋入衔铁21和导套23所形成的螺纹孔中，实现销轴22分别与衔铁21和导套23连接的同时，也实现了衔铁21和导套23的连接，方便了销轴22、衔铁21和导套23的连接。

在上述实施例的基础上，导套23的材料为非金属材料，销轴22为金属材料。

具体地，导套23的材料为四氟乙烯、聚丙烯等等。销轴22的材料为不锈钢，铝合金等等。

在一些实施例中，如图1所示，为了保证线圈组件使用过程的稳定性，线圈组件3包括线圈31和骨架32，骨架32与拔销器外壳1的内壁形成容纳腔，线圈31放置于容纳腔内。

在一些实施例中，衔铁运动部件2与拔销器外壳1间隙配合。具体地，衔铁运动部件2中的导套23与拔销器外壳1间隙配合，便于衔铁运动部件2自由滑动。

在一些实施例中，以图1为例进行具体说明，拔销器外壳1包括壳体11、护盖12和套筒13。壳体11呈筒状结构，壳体11的底部通过滚压收边以固定轭铁41、骨架32、套筒13和护盖12。套筒13插装于骨架32所围绕的空间内，且套设于衔铁运动部件2的外部；面向图1的方向，护盖12盖设于套筒13的上方，其上设有用于衔铁运动部件2穿过的通孔。

如图1所示，护盖12上可以设有多个螺纹孔，方便护盖12与其它结构连接。

本发明第二方面的实施例提供一种航天器，本发明第二方面的实施例提供的航天器包括上述低阻力电磁拔销器。

在使用时，上述低阻力电磁拔销器可以通过衔铁21以及护盖12上设置的螺纹孔与航天器上的其他结构连接。

本发明第二方面的实施例提供的航天器有本发明第一方面的实施例提供的低阻力电磁拔销器，从而具有本发明第一方面的实施例提供的低阻力电磁拔销器所具有的一切有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低阻力电磁拔销器，其特征在于，包括拔销器外壳(1)、衔铁运动部件(2)、线圈组件(3)和复位机构(4)，其中：

所述衔铁运动部件(2)插装于所述拔销器外壳(1)内，且可相对于所述拔销器外壳(1)移动；

所述线圈组件(3)和所述复位机构(4)均设于所述拔销器外壳(1)内，所述线圈组件(3)套设于所述衔铁运动部件(2)和所述复位机构(4)外部；

所述复位机构(4)与所述衔铁运动部件(2)之间具有复位空隙，所述复位机构(4)上具有用于将所述复位空隙中的气体排出的排气孔组。

2.根据权利要求1所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述复位机构(4)包括轭铁(41)、弹性件(42)和传力杆(43)，所述轭铁(41)具有形成部分所述排气孔组的第一排气孔(411)，所述弹性件(42)设于所述第一排气孔(411)内，所述传力杆(43)插装至所述第一排气孔(411)内且分别与所述衔铁运动部件(2)和所述弹性件(42)相抵，所述传力杆(43)具有形成部分所述排气孔组的第二排气孔(431)。

3.根据权利要求2所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述第二排气孔(431)包括横向排气孔(4311)和纵向排气孔(4312)，所述横向排气孔(4311)的轴线垂直于所述传力杆(43)的轴线，所述纵向排气孔(4312)的轴线平行于所述传力杆(43)的轴线。

4.根据权利要求2所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述复位机构(4)还包括插装至所述第一排气孔(411)内的调节螺塞(44)，所述调节螺塞(44)具有形成部分所述排气孔组的第三排气孔(441)，沿着所述弹性件(42)的压缩方向所述调节螺塞(44)相对于所述轭铁(41)的位置可调，以调整所述弹性件(42)的压缩量。

5.根据权利要求4所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述第三排气孔(441)的横截面为正多边形。

6.根据权利要求1所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述衔铁运动部件(2)包括衔铁(21)、销轴(22)和导套(23)，所述导套(23)设于所述衔铁(21)远离所述复位机构(4)的一端，且所述导套(23)与所述销轴(22)的材料不同，所述衔铁(21)和所述导套(23)之间形成用于插装所述销轴(22)的盲孔。

7.根据权利要求6所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述导套(23)的材料为非金属材料，所述销轴(22)为金属材料。

8.根据权利要求1所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述线圈组件(3)包括线圈(31)和骨架(32)，所述骨架(32)与所述拔销器外壳(1)的内壁形成容纳腔，所述线圈(31)放置于所述容纳腔内。

9.根据权利要求1－8任一项所述的低阻力电磁拔销器，其特征在于，所述衔铁运动部件(2)与所述拔销器外壳(1)间隙配合。

10.一种航天器，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的低阻力电磁拔销器。